JPS63197361A - 光透過用窓を有する半導体装置とその製造方法 - Google Patents

光透過用窓を有する半導体装置とその製造方法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光透過用窓を有する半導体装置とその製造
方法に関し、特にその歩留り向上に関するものである。
〔従来の技術〕
第３図は従来の光透過用窓を有する半導体装置の構造を
示すものである。この図において、１は二次元イメージ
センサ等の光検出器を高集積化した半導体チップ、２は
ガラスの光透過用窓材、３はスクリーン印刷を用いシリ
コンゴム等で作られた壁、４は光検出器を集積しである
受光部、５はダイボンド用フレぐ、ム、６はリードフレ
ームで形成される足、７は半導体チップ１のポンディン
グパッド、８は金あるいは銅合金のワイヤ、９はモール
ド樹脂である。
次に製造方法について簡単に説明する。第４図は第３図
に示す半導体装置の製造方法の一例を模式的に示すもの
である。まず、ウェハ状態でスクリーン印刷を用いてシ
リコンゴム等により壁３を形成する（第４図（ａｌ）、
通常、この壁３は数十〜数百μｍ程度の幅、高さは５〜
５０μｍ程度である。次に、スクライブをおこないチッ
プ１を切出し、リードフレーム５ヘダイボンドする（第
４図（ｂ）、　（Ｃ１）。その後、ワイヤボンドを行な
い、窓２を密着させる（第４図（ｄ）、　（ｅ））　、
通常、窓材２は光学的に研磨されたガラスを用い、その
厚さは１μｍ程度であり、リードフレームは１００〜２
００μｍ程度のものを使用する。最後に、樹脂モールド
を行ない足の折曲げ加工等を経て完成する（第４図（ｆ
））。
なお、半導体チップ１としてＶＴＲカメラ用イメージセ
ンサを用いる場合、光検出部４には画素寸法１０μｍ角
程度０光検出器が２０〜４０万画素集積されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の光透過用窓を有する半導体装置は以上のように構
成されているので、窓材の下面（チップ側に近い面）に
キズあるいはゴミ等が付着した場合、たとえその大きさ
が１０μｍ程度であっても、窓材と光検出器の距離が壁
材の厚みによって決る距離すなわち数十μｍと小さいた
め、画素をおおうあるいは光検出器の一部に影をおとす
ことになって撮＠！画において黒傷としてあられれる。
このように比較的小さな傷、あるいはゴミが存在するこ
とでさえも黒傷を発生させ、イメージセンサ等としての
歩留りを著しく低下させることになる。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ガラス面の傷あるいはゴミによる歩留り低下
を抑制できる光透過用窓を有する半導体装置とその製造
方法を得ることを目的とする。
（問題点を解決するための手段〕 この発明に係る光透過用窓を有する半導体装置とその製
造方法は、チップと光透過用窓との間の空間に相当する
部分を金型を壁に密着させてモールド樹脂成形時に形成
し、最終工程で光透過用窓を形成するようにしたもので
ある。
〔作用〕
この発明においては、バフケージの形状は、チップと光
透過用窓との間の空間に相当する部分が壁材を利用して
モールド用金型で樹脂成形時にぬいて形成されることに
より、窓材を半導体チップ面から十分な距離をもって取
り付けられるようにする。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例による光透過用窓を有する
半導体装置を示し、図において、１ないし９は従来の装
置と同一のものであり、１２はガラス窓材、１１はガラ
ス窓材１２とモールド樹脂９を接着する接着部である。
次に、第１図に示す装置の製造工程を模式的に示す第２
図を用いて本発明の製造方法の工程を説明する。
まず、ウェハ状態でシリコン樹脂等により壁３をスクリ
ーン印刷で形成する（第２図（ａｌ）、次にチップ１を
スクライブして切出し、リードフレーム５にダイボンド
した後ワイヤボンドを行なう（第２回出）〜（ｄ））。
次に第３図（Ｑ）に示すようにモールド用金型２１．２
２に装着し、モールド材注入口２３よりパッケージ外形
となる空洞２４にモールド樹脂９を注入する。このモー
ルド樹脂９注人工程では、上記工程で形成された壁３は
モールド用上部金型２１に密着しており、中空部２５に
はモールド材９は注入されないようになっている。
このモールド樹脂９の注入後、金型２１，２２から取り
出しく第２図（ｆ））、ガラス窓材１２を接着材（例え
ばエポキシ系接着材）１１によりモールド樹脂９と接着
しく第２図（ｇ））、足を折曲げ加工する。以上の工程
により、第１図で示された半導体装置を得る。
このようにして製造された半導体装置では、光が入射す
るガラス面１２とチップ１の光検出器との距離を十分に
とることができ、例えばガラス面１２下側（チップ面側
）に数十μｍ程度のキズあるいはゴミが付着していても
、その影はチップ面上では焦点を結ばず、目立ちにくく
なる。従ってＶＴＲカメラ用イメージセンサにこの構造
を採用することにより、従来の装置で見えていた黒点価
が発生しにくくなり、歩留りの向上に太き（寄与するこ
とになる。−例として、人間の肉眼にとって１０％程度
の輝度の影は、撮像画面上で狭い範囲であれば認識する
ことが難しい、従って、想定されるガラス面１２でのゴ
ミあるいはキズの大きさに対して、その影が信号に１０
％以下の影響になるようなガラス面１２とチップ１の光
検出器との距離をとるように、モールド用金型２１を設
計すれば良い。目安としては１０〜２０μｍ大のゴミが
付着している場合、チップ１とガラス面１２の距離は１
００〜５００μｍ以上離せばよい。′実際には１ｍｍ程
度の距離をとることが望ましい。
また、このガラス窓材１２は通常使用されている光学研
磨されたガラス板を用いればよく、特殊なものを使用す
る必要はない。
なお、上記実施例では中空部形成時のモールド用金型２
１はチップ１と窓材１２との空間を形成する部分が角型
の形状のものを採用しているが、第５図に示されるよう
なこの部分２６がテーパ状の金型２１を採用することに
より、モールド樹脂形成後に金型から取り出しやすくす
ることができる。
また、モールド樹脂パッケージの使用に際して、高温か
ら低温への温度変化あるいは低温から高温へ温度変化に
よる温度サイクルの使用環境が予想されるが、この時ガ
ラス窓材１２には第５図に示されるような内側への応力
２８が発生し、パッケージ自体が反ってくる可能性があ
る。この応力２８の緩和対策としてモールド用金型２１
に段差２７をつけておき、ガラス窓１２の一部あるいは
全体をモールド樹脂９に沈めて接着するようにしておく
と、応力２８はガラス窓１２で吸収されパッケージの反
りは防止できる（第５図（ｇ））＠〔発明の効果〕 以上のように、この発明に係る光透過用窓を有する半導
体装置とその製造方法によれば、チップと光透過用窓と
の間の空間に相当する部分を金型を壁に密着させてモー
ルド樹脂形成時に形成するようにしたので、光透過用窓
を光電変換部を含む半導体チップから十分距離をとって
配置することができ、ガラス面へのゴミの付着、あるい
はガラス面のキズ等により発生ずる欠陥を見えにくくす
ることができ、歩留りを高くすることができる。
また、光透過用窓材として通常の光学ｖｒ肝したガラス
板を使用でき、装置が安価にできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による光透過用窓を有する
半導体装置を示す断面図、第２図はその製造方法を示す
工程断面図、第３図は従来の光透過用窓を有する半導体
装置の断面図、第４図はその製造方法を示す工程断面図
、第５図はこの発明の他の実施例による光透過用窓を有
する半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。 ■は半導体チップ、３は壁、５．６はリードフレーム、
９はモールド樹脂、１２は光透過用窓である。 なお図中同一符号は同−又は相当ｆｉｔ（分を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）光透過用窓を有する半導体装置において、チップ
    表面の受光部の外周面に作成された壁と、上記チップを
    金型に納めて上記壁と該金型とを密着させ、該チップと
    該金型との間に空間を作成した後、形成されたモールド
    樹脂と、 上記チップ上方の上記壁と離れた位置の光導入部に形成
    された光透過用窓とを備えた光透過用窓を有する半導体
    装置。
  2. （２）上記チップと上記光透過用窓との距離は数百μｍ
    以上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の光透過用窓を有する半導体装置。
  3. （３）光透過用窓を有する半導体装置の製造方法におい
    て、 チップ表面の受光部の外周面に壁を作成し、該チップを
    リードフレームにダイボンドする工程と上記チップを金
    型に納めて上記壁と該金型とを密着させ、該チップと該
    金型との間に空間を作成した後、モールド樹脂を導入す
    る工程と、 上記モールド樹脂形成後、上記チップ上方の上記壁と離
    れた位置の光導入部に光透過用窓を形成する工程とから
    なる光透過用窓を有する半導体装置の製造方法。
  4. （４）上記モールド樹脂の上記光透過用窓が形成される
    部分に段差を形成することを特徴とする特許請求の範囲
    第３項記載の光透過用窓を有する半導体装置の製造方法
    。
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